[发明专利]纤维复合构件及其制造方法以及机翼结构

说明书

本发明涉及一种纤维复合构件，具有：第一纤维复合元件，该第一纤维复合元件沿着该纤维复合构件的横轴弯曲，使得该第一纤维复合元件依次具有第一基座凸缘、第一接片区段、第一头部凸缘和第一增强接片；以及第二纤维复合元件，该第二纤维复合元件沿着该横轴弯曲，使得该第二纤维复合元件依次具有第二基座凸缘、第二接片区段、第二头部凸缘和第二增强接片；其中该第一基座凸缘和第一头部凸缘彼此平行地安排，该第一接片区段相对于该第一基座凸缘和该第一头部凸缘分别成角度地安排，该第一增强接片相对于该第一头部凸缘成直角地安排；该第一增强接片和该第二增强接片沿着该纤维复合构件的纵轴彼此重合地安排并且彼此相连。

技术领域

本发明涉及一种尤其用在航空航天器结构中的纤维复合构件、一种用于制造此类纤维复合构件的方法以及一种具有此类纤维复合构件的机翼结构。

背景技术

在航空航天技术中通常由纤维复合材料来制造用于航空航天器的构件。此类纤维复合构件具有与实心材料形成的构件相当的材料特性同时只有几分之一的重量。为了进一步改善壳状构件(例如机身或机翼外壳)的机械特性，使用了附加的桁条，这些桁条应提高外壳在纵向上的强度。

对于这些桁条，优选使用所谓的欧米茄形桁条(Omega-Stringer)，因为与替代性地同样已知的T形桁条相比它们一般具有更高强度。此类欧米茄形桁条以及其制造方法例如在DE 10 2008 032 834 B4中描述。

欧米茄形桁条对于纤维复合构件而言具有相当复杂的结构并且相对应地在其制造中也是复杂的。尤其是对于希望沿着桁条的长度有变化的强度的情况(如在机翼结构中尤其是这种情况)，其实现可能性至今一直受到限制。为此必须进行纤维复合材料的复杂的成型过程，或者设置附加的纤维复合材料。

发明内容

在此背景下，本发明的基本目的是提供用于航空航天器构造的更好的桁条，该桁条即使在对其强度特性有复杂要求的情况下也能更简单地进行制造。

根据本发明，这个目的通过一种纤维复合构件、一种方法以及一种机翼结构来实现。

据此提供了一种纤维复合构件。该纤维复合构件包括：第一纤维复合元件，该第一纤维复合元件沿着该纤维复合构件的横轴弯曲，使得该第一纤维复合元件依次具有第一基座凸缘、第一接片区段、第一头部凸缘和第一增强接片；以及第二纤维复合元件，该第二纤维复合元件沿着该横轴弯曲，使得该第二纤维复合元件依次具有第二基座凸缘、第二接片区段、第二头部凸缘和第二增强接片；其中该第一基座凸缘和第一头部凸缘彼此平行地安排，该第一接片区段相对于该第一基座凸缘和该第一头部凸缘分别成角度地安排，该第一增强接片相对于该第一头部凸缘成直角地安排，该第二基座凸缘和该第二头部凸缘彼此平行地安排，该第二接片区段相对于该第二基座凸缘和该第二头部凸缘分别成角度地安排，该第二增强接片相对于该第二头部凸缘成直角地安排，并且该第一增强接片和该第二增强接片沿着该纤维复合构件的纵轴彼此重合地安排并且彼此相连。

此外，提出了一种用于制造纤维复合构件的方法。该方法包括成型第一纤维复合半成品，使得该第一纤维复合半成品沿着第一横轴依次具有第一基座凸缘、第一接片区段、第一头部凸缘和第一增强接片，其中该第一基座凸缘和第一头部凸缘彼此平行地安排，该第一接片区段相对于该第一基座凸缘和该第一头部凸缘分别成角度地安排，并且该第一增强接片相对于该第一头部凸缘成直角地安排；成型第二纤维复合半成品，使得该第二纤维复合半成品沿着第二横轴依次具有第二基座凸缘、第二接片区段、第二头部凸缘和第二增强接片，其中该第二基座凸缘和第二头部凸缘彼此平行地安排，该第二接片区段相对于该第二基座凸缘和该第二头部凸缘分别成角度地安排，并且该第二增强接片相对于该第二头部凸缘成直角地安排；安排并固定该第一纤维复合半成品和该第二纤维复合半成品，使得该第一增强接片和该第二增强接片沿着一条共同的纵轴彼此重合地安排，沿着纤维取向将基质材料引入该第一纤维复合半成品和该第二纤维复合半成品中，以及固化该基质材料。

此外提出了一种用于飞行器的机翼结构。该机翼结构包括桁条，该桁条包括根据本发明的纤维复合构件。